Hvordan beregne Terminal Velocity i en Fall

Når et objekt faller gjennom luften, er det to motsatte krefter som virker på det: den nedadrettede kraft av tyngdekraften og den oppadgående kraft av drag. Når disse to krefter er like, stopper gjenstanden akselererende og har en konstant hastighet. Denne hastigheten er referert til som slutthastighet. Hvis du vet et objekts masse, luftmotstandskoeffisient, areal og tetthet, kan du beregne sin terminal hastighet ved hjelp av en matematisk ligning.

Bruksanvisning

1 Multiplisere gjenstandens masse av akselerasjonen som skyldes tyngdekraften. Gravitasjonskonstanten varierer i henhold til objektets plassering på jorden, men en gjennomsnittlig verdi du kan bruke er 9.80665 meter per sekund squared.

2 Det dobbelte av produktet i trinn en for å finne verdien av 2 mg eller (2

masse gravitasjonskonstanten).

3 Finne bremseeffektkoeffisienten av objektet. Mengden av drag eller luftmotstanden på et objekt er avhengig av objektets form. Prosedyren for beregning luftmotstandskoeffisient er i seg selv en komplisert ligning, men luftmotstandskoeffisient ligningen og estimater for ulike objekter kan bli funnet i Resources.

4 Finne frontarealet av objektet. Dette begrepet kan betraktes som overflatearealet av gjenstanden som vil bli utsatt for luftstrømmen når den faller, eller som tverrsnittsarealet av fronten av objektet.

5 Multiplisere bremseeffektkoeffisienten (Trinn 3) av frontarealet til objektet (trinn 4) for å finne verdien av Cd * Af.

6 Finne tettheten av det medium gjennom hvilket gjenstanden er fallende. Lufttettheten varierer med endringer i temperatur og fuktighet, men en cirka tetthet på 15 grader Celsius fra havnivå er 1,22521 kg / m.

7 Multipliser verdiene av trinn fem og seks.

8 Del verdien i trinn 2 av verdien i trinn 7.

9 Terminalen hastighet er kvadratroten av verdien i trinn 8.